单通道和全细胞记录技术

离子通道的活动是可兴奋细胞传递信息的基础,膜片钳技术的发明导致了生命科学的一场革命。对膜片钳的工作模式、记录模式、单通道和全细胞记录技术等一些重要问题作了介绍。     

负载紫红质通道蛋白2重组腺病毒的包装及功能鉴定

背景 紫红质通道蛋白2(ChR2)是从单细胞绿藻莱茵衣藻上分离的一种光敏感通道蛋白,可作为光刺激神经细胞的手段,与电、磁和超声波相比,光在时间和空间上对神经细胞的刺激将更精确. 目的 构建负载ChR2基因的重组腺病毒,并鉴定其功能.方法 将人胚肾293( HEK293)细胞在含质量分数10％胎牛血清的DF12培养基中进行培养及传代.腺病毒穿梭质粒pSB291-hCHR2-GFP与腺病毒包装质粒pBHGlox △E1,3 Cre共转染HEK293,包装得到少量负载ChR2基因的重组腺病毒(Ad-ChR2),经HEK293细胞扩增、CsCl梯度离心,Tris-HCl透析后得到纯化Ad-ChR2.获取4只出生1d的清洁级Long Evans大鼠视皮层组织,用组织块培养法利用无血清培养基原代培养视皮层细胞,用纯化的Ad-ChR2转染培养的视皮层细胞,当转染成功的视皮层细胞表达绿色荧光时给予460 nm蓝光刺激,应用膜片钳技术记录视皮层细胞的动作电位.结果 纯化浓缩后的Ad-ChR2滴度可达7.9×1010PFU/ml,HEK293细胞转染Ad-ChR2 24 h后倒置荧光显微镜下即可见细胞膜上有绿色荧光表达,转染13d可见细胞由扁平变为圆形.无血清培养的视皮层细胞转染纯化的Ad-ChR2后细胞膜上可见绿色荧光蛋白(GFP)的表达,460 nm蓝光刺激后用膜片钳技术可记录到蓝光诱发的视皮质细胞的动作电位.结论 本研究成功构建了负载ChR2基因的重组腺病毒表达载体,并证实ChR2能够感染有功能的视皮质细胞,这对视觉可塑性方面的研究非常重要.     

清心安神方含药血清对离体心室肌细胞内向钾电流（Ik1）的影响

目的：观察清心安神方含药血清对豚鼠离体心室肌细胞内向钾电流（Ik1）。方法：分离豚鼠的心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术电流钳模式记录动作电位,观察含40%的空白血清及含药血清的细胞外液灌流对 Ik1的影响。结果：清心安神方含药血清对豚鼠心室肌细胞内向钾电流（Ik1）影响：40%含药血清组对IKl内向电流成分影响为：40%含药血清组从（-30.68±10.39）pA/pF抑制为（-21.03±3.47）pA/pF（n=7 P〈0.05）。结论：清心安神方含药血清对大鼠心室肌细胞IKl内向成份有抑制作用,呈浓度依赖性。     

中药甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜L型钙通道的影响

目的 研究甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜L型钙通道的影响,探讨甘松挥发油在离子通道水平抗心律失常的作用机制.方法 用急性酶解法分离大鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳记录技术,观察不同浓度的甘松挥发油对L型钙通道的影响.结果 浓度为3,5,10,20,50 μg/g甘松挥发油可浓度依赖性地抑制L型钙电流,在浓度为10μg/g时,给药后电流密度抑制约为(45.7±3.5)%(n=5,P＜0.01), 可使心肌细胞L型钙电流-电压曲线上移,但激活电位、峰电位及反转电位无改变;使激活曲线向正电位方向变化,V1/2从(-5.47±0.50)mV右移至(-2.77±0.49)mV(n=5,P＜0.05);使失活曲线向负电位方向变化, V1/2从(-20.82±0.48)mV左移至(-29.44±1.03)mV(n=5,P＜0.05).结论 甘松挥发油可通过浓度依赖性地抑制大鼠心肌细胞膜L型钙通道电流,使I-V曲线上移;使激活曲线右移,使失活曲线左移.     

炙甘草汤含药血清对兔心肌细胞钠电流的影响

目的:用血清药理学的方法研究炙甘草汤含药血清对兔心肌细胞钠通道电流(INa)的影响.方法:进行单个心室肌细胞的分离和膜片钳全细胞记录,实验分为对照组、空白血清组及5%、10%、20%、40%含药血清组,分别以普通细胞外液及加入上述浓度血清的细胞外液进行灌流,检测各组对INa的影响.结果:空白血清组及5%、10%、20%、40%含药血清组INa峰值分别与对照组比较,无明显差异(P>0.05).结论:炙甘草汤含药血清对INa无明显影响.     

大鼠纹状体边缘区神经元中乙酰胆碱激活的离子通道特性

用细胞贴附式膜片钳技术研究了急性分离的新生SD大鼠纹状体边缘区神经元中乙酰胆碱激活的离子通道的特性。发现通道有25PS和60PS两种电导状态,25PS通道为主要类型,因此,本文主要报道25PS通道的特性。ACh激活的单通道电流为快速内向电流,随着超极化程度增加而增加,反转电位约为0mV。通道开放具单个开放和簇状开放,其开放时间均可权指数拟和,单个开放时间常数为0．29ms和1.84ms,簇状开放时间常数为1．96ms和18.24ms。平均关闭时间也可双指数拟和,两个时间常数为1．70ms和54．00ms。通道开放概率为0．012,未表现出电压依赖性。提示纹状体边缘区神经元上存在乙酸胆碱受体离子通道。根据特性证实为烟碱型离子通道。     

黄连素对培养鸡胚心室肌细胞钙单通道电流的影响

在培养的鸡胚心室肌细胞上，我们采用膜片钳技术的细胞贴附式构型，研究了黄连素（Ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ，ＢＲ）对细胞膜钙单通道电流的影响。结果表明：ＢＲ可使心室肌细胞膜钙单通道电流明显增加；钙通道可利用率增加１１４．２％（Ｐ＜０．００１）；钙通道开放概率增加７５．３％（Ｐ＜０．０５）。用心得安阻断β受体或用异搏定阻断钙通道，均可逆转ＢＲ的上述作用。以上提示：①ＢＲ是一种钙通道激活剂；②ＢＲ对钙通道的调节作用依赖于β受体介导的磷酸化过程。     

染料木黄酮对大鼠胰岛素分泌的调控作用

<正>我国糖尿病的发病率近年来呈现快速增长的趋势。2型糖尿病以胰岛素分泌相对不足和胰岛素抵抗为主要特征,因此,促进胰岛素分泌是临床治疗2型糖尿病的重要手段。染料木黄酮(genistein)主要来源于豆类植物,大量证据表明染料木黄酮对糖尿病、慢性缺氧、骨质疏松等有一定的预防和治疗作用[1-3]。研究显示,染料木黄酮可改善2型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗[1],但其对胰岛素分泌的作用及机制尚不     

银杏苦内酯A对心室肌细胞延迟整流钾电流的影响

目的:研究银杏苦内酯A对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流的影响.方法:全细胞膜片钳记录心室肌细胞延迟整流钾电流.结果:银杏苦内酯A 0.1,1.0,10.0 μmol&#8226;L 1分别使延迟整流钾电流减小5.34%(n＝7,P＞0.05),9.92%(n＝6,P＜0.05)和27.64%(n＝7,P＜0.05),并且具有浓度依赖性.结论:银杏苦内酯A能减少延迟整流钾电流且具有浓度依赖性.     

腺苷对模拟缺血再灌注豚鼠心室肌细胞动作电位的影响及其离子机制

目的　研究腺苷 (Ado)在模拟缺血缺氧时对豚鼠心室肌细胞动作电位 (AP)、L 型钙电流 (ICa.L)和ATP敏感性钾电流 (IK .ATP)的影响。方法　在离体豚鼠心室肌和酶解法分离的单个豚鼠心室肌细胞上 ,分别应用细胞内微电极和全细胞膜片钳技术记录动作电位和电流。结果　在模拟缺血缺氧状态下 ,Ado剂量依赖性的增大动作电位时程 (APD)的缩短 (P <0 0 5 ) ;抑制再灌注后APD恢复 ,而表现出迟后恢复。在缺血缺氧状态下 ,ICa.L受到抑制 ,Ado并不加重心肌细胞缺血缺氧时ICa.L的减小 ,而再灌注后ICa .L的恢复比较缓慢 ,但同对照组比较无差异。Ado可加速缺血缺氧时IK .ATP的激活 ,Ado(10 0 μmol·L-1)组在缺血缺氧时和再灌注后IK .ATP较对照组均明显增大。结论　在缺血缺氧状态下 ,Ado可增大APD的缩短 ,抑制再灌注后APD的恢复 ,其机制主要在于在缺血缺氧状态下Ado增大了IK .ATP。